本書基于作者多年來承擔航天領域重大項目及其他國家級項目過程中取得的研究成果，對空間機械臂的建模、規劃及控制等相關基本理論和方法進行了系統深入的論述：首先介紹了空間機械臂運動學及動力學建模方法，在此基礎上對空間機械臂任務規劃、路徑規劃、軌跡優化的基本理論及其在多種任務需求下的具體應用進行了詳細介紹，最后在控制層面對空間機械臂接觸碰撞控制以及柔順控制進行了闡述。書中的理論方法緊密結合實際，可用于解決目標捕獲、在軌組裝與服務、星表樣品采集等任務中涉及到的空間機械臂技術問題。書中涉及的理論及方法大多已發表在國際頂級期刊、國際頂級學術會議論文集中，并在我國航天型號項目中得到了實際應用，具備較強的創新性和使用價值。本書可作為高等院校相關專業研究生和高年級本科生的教材，也可供從事空間機器人技術研究及應用的研發人員及工程技術人員參考。